光纤光缆接续损耗及降低损耗的措施分析 - 信息谷 - ICITU

【摘要】未来我国互联网络发展前景将更加开阔，光纤的使用也更加广泛，尤其是长输光缆在布线过程中的损耗过大中的问题一直困扰着我们。为此，主要对光纤光缆接续损耗及降低损耗的措施进行了分析，以供参考。

随着互联网络和光纤到户（FTTH）网络的建设和运行，正视和解决光纤使用中传输损耗增大的问题尤显重要。由于光缆路由和地形区域的限制，常常需要对光缆进行接续，因此光纤接续的工程量较大。光纤接续技术要求较复杂，接续质量较难控制，而接续的质量将直接影响光纤的信号传输距离、传输稳定性和可靠性。光缆接续方式可分为熔接接续、活动接续和机械接续三种，其中熔接接续方式是光缆接续的主流方式，主要用于大芯数光缆和光缆干线等的接续。在这三种不同的光缆接续方式中以热熔方式对损耗的要求尤为敏感。为了便于长输光缆顺利施工和维护，针对光缆的主要热熔接续方式介绍降低其接续损耗的方法。

导致光纤接续损耗增加的原因可分为光纤自身因素和外界因素两大类。光纤自身因素主要包括：被接续的两根光纤模场直径或芯径不一致，被接续的光纤纤芯截面不圆、纤芯与包层同心度不佳。为了降低上述这些光纤自身因素造成的光纤接续损耗增加，在同一光缆线路上光纤接续时必须选用同一光缆生产厂家按订货长度连续生产的同一生产批次的优质光纤，使光纤的特性尽量匹配。

我国目前长输光纤的接续损耗按照设计要求达到0.01~0.03db/点。最高不超过0.05db/点。在具体施工中我们怎样才能把可控的接续损耗降低到最小。现在我们以目前主流的藤仓60S光纤熔接机为例，分析一下外界因素对熔接损耗的影响，我认为有以下两种因素造成。（1）人为因素造成的概率误差。熔接操作中对操作者的细心、经验、熟练程度要求较比高，由于操作者的接续时间长、疲劳程度大，易产生急躁情绪，导致主观操作失误，和未使熔接机达到最佳工作状态等等人为因素造成的接续损耗增大。（2）自然环境因素造成的误差。长输接续野外施工不可避免，在风沙、粉尘、低温、雨雪等自然环境下，对接续工作将是致命的，它是接续环节造成接续损耗增大的非常重要环节，往往造成的损耗将是致命的，所以在工厂或实验室环境下接续是最为理想，效果最好的。

首先对恶劣的自然环境进行有效的隔离。在施工中笔者多次见证了在我国北方低温严寒地区对接续的影响，接续不合格率竟高达70%。以及在沙漠、尘土致使因此洁浄无尘空间，和舒适的坐姿对操作者很重要。使用帐篷、施工车辆、采取保温保暖措施，尽量模拟在工厂环境下进行作业。可以大幅度提高接续合格率。

其次使用OTDR测试仪进行双向监控测试。在一个中继段内，光纤两端架设OTDR测试仪，每熔接一芯即检测一芯，以达到理想效果。这种方法成功率高，但接续慢、效率低下，却是最好的。

（1）光纤端面的清洁。光纤端面不清洁及熔接机中的灰尘，均能导致光纤接头处产生轴向角，从而增加熔接损耗值。因此应彻底去除光纤涂覆层，并保持熔接仓、切割刀及已切割光纤的清洁，同时已切割光纤不宜停留在空气中过久，以免受污染。

（2）刀割刀端面保持平直。光纤端面切割角度偏大、端面缺损等均能导致熔接损耗增加。切割光纤时应保证切割刀端面保持在垂直状态，使制作的端面是平整的、无毛刺和无缺口，且与光纤轴线垂直的镜面。熔接过程中也要对光纤轻拿轻放，防止误碰其他东西以造成光纤端面受损，若端面被碰到则须重新清洁、切割。

（3）正确使用熔接机。正确地使用熔接机也是提高接续质量的重要因素。因光纤间包层直径偏差、纤芯截面不圆，导致光纤在熔接机V型槽内的位置会有偏差以及纤芯、包层同心度偏差等引起的轴心错位均可增加熔接损耗，应用熔接机的LID系统可有效降低由光纤几何特性所引起的熔接损耗。每次使用熔接机前应将其置于熔接环境中至少15min，接续地点改变时，要重新对熔接机做放电试验。另外定期维护和更换熔接机的放电电极，使用中的电极会受氧化产生灰垢，这会使放电电流偏大而使熔接损耗值增大，此时拆下电极，用酒精棉擦拭干净后再装回熔接机上并放电清洗一次，若多次清洗后放电电流仍偏大，则须更换电极。

（4）光纤熔接。光纤熔接是接续工作的中心环节，是比较重要的环节。将制备好的光纤放入熔接机内，放的位置：V型槽端面直线与电极中心直线中间1/2的地方。然后小心压上压板（另一侧同），盖上防尘罩，按键SET，开始放电熔接。观察屏幕上是否出现气泡、虚熔、分离等不良现象，同时熔接损耗值越小越好（0.08dB以内）。

（5）热缩套管加热缩封光纤。将事先套在光纤上的热缩保护管移到接头所在处，使熔接部分位于保护管的中心。放入加热槽，盖上盖，按键HEAT，指示灯亮起，热缩管受热收缩，热融管受热软化，把光纤接头和钢棒紧紧地包裹在一起，从而达到固定接头位置和增加机械强度的目的。大约60秒后，机器发出告警，指示灯会不停闪烁，此时加热过程完成，拿出冷却，这样一个完整的熔接过程就算完成了。

（6）光纤盘纤。纤细的光纤在剥除涂覆层之后，接头处的纤芯很脆，经过熔接热缩保护后，需要固定在接续盒的内托盘上。余下未剥离的光纤仔细盘整在接续盒的外托盘上，根据光纤长度和托盘空间灵活采用圆、椭圆、“∞”等多种形式进行盘纤（盘圈半径R越大、弧度越大、线路损耗越小，一般R≥4cm）。光纤在外托盘上盘绕时，应尽量靠边、沉底，并用胶带粘贴加固，同时避免碰到盘上有异物突起的坎，必要时用胶带进行包裹保护。

活动接续是指在光纤与光纤之间采用可拆卸（活动）的连接器件进行连接，使光路能按所需的通道进行传输。在施工、维护中这种接续方式可使光路连接灵活快捷、简单方便，但缺点是连接损耗较大。为了降低活动接续损耗，在接续时首先必须保证机房和设备环境的清洁干净，以免活动连接器和尾纤插头粘上灰尘；其次应尽量选用优质合格的活动连接器，在对接活动连接器时，应清洁光纤插头和活动连接器的磁管，插头必须对齐活动连接器的卡口，以保证两者接触良好、耦合紧密。

机械接续是指不需使用熔接机，只在施工现场采用机械方式在单模光纤或光缆的护套上，通过简单的接续工具，利用机械对准实现入户光缆直接连接或成端。为降低快速机械接续损耗，在接续时应尽量选用优质合格的快速机械接续连接器；成端时必须保持成端环境干净清洁，避免光纤、快速机械接续连接器和定位器上粘有灰尘；在开剥光缆外护层时，不能划伤光纤；在光纤装入定长工具时，光纤必须在光纤槽道内，以免压断光纤；用剥线钳顺光纤轴向剥离涂覆层时，不能损伤光纤。与熔接方式相同，快速机械接续时制备的光纤端面应切割平整，无楔形尖端、锯齿形以及凸圆形，无污物等缺陷。端面制备好的光纤应缓慢穿入快速机械接续连接器内，直至光纤到位，压紧定位卡，以防止光纤移动。

为确保光缆线路的良性运转，首先应从光缆产品质量上加以控制，其次应提高光缆熔接技术、机械接续技术和活动接续技术，避免光缆在施工过程中遭受各种过拉伸、过压扁及扭伤过度等机械损伤，以及正确选用测量仪器的使用参数。